丁二酸的研究进展
生物质平台化合物丁二酸催化高效转化研究进展
生物质平台化合物丁二酸催化高效转化研究进展丁二酸是一种重要的有机化工原料及中间体，被美国能源部列为未来12种最有价值的生物质平台化合物之一。
丁二酸可以采用丁烷为原料制取，也可以生物发酵法合成。
其中生物发酵过程中可大量利用化工装置副产二氧化碳。
据报道每生产1吨丁二酸产品，可以吸收0.37吨二氧化碳。
丁二酸可用于合成1,4-丁二醇、四氢呋喃、γ-丁内酯以及生物可降解材料聚丁二酸丁二醇酯。
因此作为C4生物平台化合物的丁二酸进一步高效转化和增值吸引了学术界和工业界的广泛关注。
近年来，大连理工大学梁长海教授研究组针对有机酸平台化合物包括丁二酸催化加氢转化制四氢呋喃、γ-丁内酯以及1,4-丁二醇等新型催化剂和反应机理方面取得了系列创新性成果。
在前期研究工作的基础上，博士生邸鑫和青年教师李闯博士采用微波辅助热解法高效制备了Re-Pt和Re-Rh双金属催化剂，从动力学角度研究了双金属协同效应在丁二酸催化转化当中的作用。
研究发现双金属协同效应可以显著降低反应的活化能，促进双羧酸基团的加氢转化。
金属间的相互作用可以促进金属原子上中等强度的氢气吸附与活化，进而促使内酯加氢开环，选择性的增加1,4-丁二醇的形成。
同时，强相互作用更有助于抑制催化剂的氢解效应，减少反应产物进一步的裂解，避免副产物的产生。
该研究有助于深入认识Re基双金属催化剂的协同作用并为丁二酸等有机酸平台化合物的加氢反应机理提供更加深入的理解。
相关研究成果以“微波辅助热解制备的Re – M/C双金属催化剂中Re – M 相互作用对丁二酸水相加氢性能的影响”为题，由梁长海教授研究组和法国普瓦捷大学拉菲亚教授研究组合作发表在英国皇家化学学会《催化科学与技术》，并被遴选为封面文章以及英国皇家化学学会2017催化作用，科学与技术的热点文章。
该项研究得到了国家自然科学基金、大连市支持高层次人才创新创业项目、中法“蔡元培”交流合作项目以及学校的大力支持。
丁二酸生产技术新进展
生物可降解高分子材料
生物可降解高分子材料是指一定条件下能被生物降解的材料。
工业化的发展为人类提供了许多新材料，它们在不断改善人类物质生活的同时也带来了大量废物， 使人类的生存环境迅速恶化。
在众多的环境污染中，高分子废弃物对环境的污染举足轻重，为此开发可降解高分子材料，不失 为解决环境污染的重要途径。
实现丁二酸低成本的生物制造
1) 随着葡萄糖等原料成本的不断上涨，以廉价非粮生物质为原料的丁二酸制造工艺已成必然趋势。 2) 高浓度的丁二酸会显著影响菌体生长和产酸效率，而添加大量的 Na2CO3、NH3˙H2O 等碱中和 剂也会造成菌体环境的高渗透压，利用合成生物学技术，通过组学分析挖掘关键抗逆元器件并实现生产 菌株的适配组装，将极大改善菌株对高产物和高盐体系的抗逆能力； 3) 酵母菌能够在偏酸性环境中生长与代谢，即使当 pH 值小于 3 时，其生长与代谢能力依然良好。 开发利用丁二酸的低 pH 值酵母发酵技术，可大幅减少生产过程中的酸碱用量，有利于简化产品精制工 艺。
丁二酸
丁二酸（succinic acid，简称SA）俗名琥珀酸，是一种重要的精细化工产品和有机合成中间体，广泛应用 于塑料、橡胶、医药、食品等领域中。其中最具有发展前景的领域为合成塑料，它是生物可降解塑料聚丁二酸丁 二醇酯（PBS）的主要原料。
丁二酸的理化性质 丁二酸(butanedioic acid)，广泛存在于动植物和微生物体内，因最早从琥珀中分离得到而得名。 其分子式为 C4H6O4，分子量为 118.09，其结构式如下：
聚丁二酸丁二醇酯
聚丁二酸丁二醇酯，英文全称为 Poly(butylene succinate), 简称 PBS。 PBS的特点： （1）PBS是一种典型的脂肪族聚酯，脂肪族聚酯具有生物降解性的特性。 （2）PBS 还是一种典型的半晶质的热塑性塑料，比起低密度的聚乙烯，它拥有良好的加工性能、弹性和 强度。 （3）合成 PBS 的主要原料—1,4-丁二酸和 1,4-丁二醇，不仅可以由石油化工路线得到，也可以由煤化工 路线和生物发酵的途径得到，因此更具环保意义和经济价值。 （4）PBS 与其他生物可降解塑料相比，不仅力学性能十分优异，而且价格合理，市场需求量大。
双羰基化合成丁二酸(酯)的研究进展
赵 简等：双羰基化合成丁二酸（酯）的研究进展
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双羰基化合成丁二酸（酯）的研究进展
赵 简 1,2，孙 腾 1，李建国 1，杨先贵 1*，王公应 1
（1.中国科学院成都有机化学研究所，四川 成都 610041；2.中国科学院大学，北京 100049）
摘要：对近年来乙炔、环氧化物催化双羰基化合成丁二酸、丁烯二酸、丁二酸二丁酯和丁烯二酸二丁酯等系列羰基化产品
2 乙炔双羰基化合成丁二酸(酯)催化 剂的研究
20 世纪 70 年代，Chiyuki Fujii 等[18, 19]采用 Pd 活 性组分鄄氨基酸催化体系，以 C2H2 和 CO 为原料，以 醇类为溶剂， 在常温常压下进行 3h 双羰基化反应 直接合成了丁烯二酸和丁烯二酸酯，产物中顺丁烯 二酸二甲酯占 90%，反丁烯二酸二甲酯占 5%。 其反 应式为：
蒸馏回收最终得到 65g 丁二酸。 该反应伴随有副反
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天然气化工—C1 化学与化工
2019 年第 44 卷
应发生，反应中会产生多余的 CO2 和 H2。 他们还发 现 ：可 以 以 乙 炔 作 为 原 料 合 成 丁 二 酸 ，K2[NiⅠ(CN)3] 和 K2[NiⅡ(CN)4]能够同时催化乙炔合成丙烯酸（反应 式 （1）） 和 丙 烯 酸 合 成 丁 二 酸 （ 反 应 式 （2）） 两 步 羰 基 化反应， 且无需分离作为第一步反应产物的丙烯 酸。
文 献 标 志 码 ：A
文 章 编 号 ：1001鄄9219(2019)01鄄123鄄06
丁二酸又名琥珀酸，是一种重要的有机化工原 料及中间体。 丁二酸及其衍生物在合成塑料、橡胶、 染料、香料、涂料、医药、农药和食品等工业中应用 很广泛，如合成生物可降解塑料聚丁二酸丁二醇酯 （PBS）[1鄄3]。 PBS 材料具有优异的力学性能和耐热性 能，高度顺应世界和国家对环保可降解政策的引导 和发展，因此丁二酸具有较好的市场前景[4]。
丁二酸的催化剂研究与应用
丁二酸的催化剂研究与应用丁二酸，又称丁二酸二甲酯，是一种常用的有机催化剂。
在化工领域，它被广泛应用于聚酯、聚氨酯、聚醚等多种高分子化合物的合成中。
随着技术的不断进步和对环保性的要求日益提高，对丁二酸催化剂的研究和应用也越来越深入。
一、丁二酸催化剂的优势相对于传统的催化剂，丁二酸催化剂具有很多优势。
首先，它具有高效催化作用。
丁二酸催化剂在聚酯、聚氨酯、聚醚等高分子化合物的合成中起到重要的作用，可以促进反应速度，提高产率。
其次，它具有良好的适应性。
根据不同的反应体系和反应条件，可以通过改变丁二酸催化剂的种类及用量等因素，来达到最佳的反应效果。
此外，它还具有催化反应中产物容易分离、低毒性、低成本等优点。
二、丁二酸催化剂的研究进展近年来，丁二酸催化剂的研究也得到了越来越多的关注。
在分子结构设计方面，研究人员通过对催化剂结构、功能基团及电子结构等的优化，使其在催化反应中表现出更好的性能，提高产物的选择性和产率。
在催化机理研究方面，研究人员通过理论模拟与实验验证相结合的方法，探讨丁二酸催化剂与反应物分子之间的化学反应，以及在催化反应中扮演的角色，从而为优化催化剂设计提供了更为合理的指导。
此外，丁二酸催化剂的制备技术及质量控制等方面的研究也在逐步深入。
三、丁二酸催化剂在聚酯合成中的应用丁二酸催化剂是多种聚酯合成的重要催化剂之一。
以PET（聚酯-对苯二甲酸乙二酯）为例，PET是一种广泛应用于瓶、片、纤等领域的高分子材料。
PET的生产主要分为两步，首先是TPA（对苯二甲酸）与EG（乙二醇）反应形成MEG（甲基乙二醇）和DMT（二甲基-对苯二酸），然后再将MAG和DMT反应，生成PET。
在这个过程中，丁二酸催化剂被用来催化TPA和EG的酯化反应，促进反应达到最终产品的合成。
四、丁二酸催化剂在聚氨酯合成中的应用丁二酸催化剂也是聚氨酯合成过程中重要的催化剂。
聚氨酯是一种广泛应用于床垫、汽车座椅、泡沫塑料等领域的高分子材料。
玉米秸秆生物炼制丁二酸的研究
玉米秸秆生物炼制丁二酸的研究丁二酸（琥珀酸）是一种重要的C4平台化合物，它作为有机化工的基本原材料广泛应用于食品医药表面活性剂清洁剂绿色溶剂生物可降解塑料等领域生物基丁二酸做为一种化工原材料的替代品，在石油基大宗化学品市场中日益受到重视，被美国能源部评估为前12种应该优先考虑的化学品之一秸秆是一种重要的木质纤维素类可再生资源，在我国资源非常丰富，每年产量约达7亿多吨，除少量被草食动物间接消化利用外，大部分以焚烧或微生物无用分解方式进入自然生态循环系统开展秸秆生物炼制丁二酸的研究，有利于减少传统化学合成中对化石原料的依赖，缓解大气的温室效应，促进碳氢化合物经济向碳水化合物经济转型；有利于促进秸秆的高值化利用，有利于解决―三农‖问题，增加农民收入本文围绕秸秆生物炼制丁二酸中的微生物菌株改造酶转化发酵策略和纤维素酶回用三个方面的关键问题，进行以下研究：(1)对丁二酸产生菌琥珀酸放线杆菌A. succinogenes CGMCC1593的pH温度和产酸三个表型进行改进首先，建立了基于―先选相对优势组群再选优势菌株‖策略的96孔板高效筛选法，通过选择性平板生长96孔培养板发酵HPLC浓缩检测和摇瓶复筛，实现了从大样本中高效筛选目标菌株其次，采用基因组改组方法，选育得到耐酸菌株F3-20和高产菌F3-3-f；采用温度驯化的方法，得到耐温菌株2-b F3-20在培养基pH5.6的条件下生长，菌体OD值提高了6倍，摇瓶产酸提高了32%；F3-3-f补料分批发酵，产丁二酸可达到94g/L，产率84%，生产强度1.96g/L/h；菌株2-b在40℃下分批发酵，产丁二酸可达到40.2g/L，产率89%，糖利用率92%，生产强度1.11g/L/h A. succinogenes的耐酸表型与丁二酸产量表型具有一定的相容性，但其温度耐受表型与产量表型的相容性相对较差再次，测定葡萄糖代谢关键酶活性发现：改组菌F3-3-f的EMP途径和C4途径中的部分酶（PEP羧化激酶己糖激酶1,6-二磷酸果糖醛缩酶和延胡羧酸酶）的活性增加，而C3途径中的部分酶（乙酸激酶丙酮酸激酶）的活性减少扩增片段长度多态性分析表明改组菌与出发菌在基因组上存有明显差异(2)探讨A. succinogenes发酵木糖与秸秆水解糖的特性以木糖混合糖和秸秆水解糖为碳源，摇瓶和发酵罐实验结果表明：A. succinogenes对木糖利用率高，但副产物乙酸浓度高，丁二酸产率低；混合糖或秸秆水解糖发酵时，其中的木糖和葡萄糖同时被利用，乙酸浓度高的程度得到一定缓解；以秸秆水解糖为底物，5L发酵罐中补料分批发酵48h产丁二酸77.6g/L乙酸9.4g/L糖利用率96%丁二酸产率84%生产强度1.62g/L/h比较单纯木糖和单纯葡萄糖发酵20h 的菌体生长底物消耗和产物形成速率，认为木糖代谢过程乙酸浓度偏高可能与ATP需求有关，而丁二酸产率偏低可能与代谢过程还原力减少有关（3）系统研究A. succinogenes秸秆同步糖化（共）发酵（SSF）策略首先，考察β-葡萄糖苷酶（βG）和木聚糖酶对纤维素酶降解秸秆的协同作用，在纤维素酶中，按每克预处理秸秆（PCS）补充10CBU的βG或50-100U的木聚糖酶，秸秆水解率提高30%左右；摇瓶SSF产丁二酸浓度可提高2.5倍，得出：对于不同来源的工业纤维素酶可采用适当补充βG和木聚糖酶的方式进行秸秆水解或SSF其次，底物（PCS）浓度实验表明：合适的底物浓度为65-80g PCS/L，SSF最适底物浓度比秸秆水解的最适底物浓度略高再次，对SSF参数进行了系统表征SSF过程中，糖浓度维持在较低水平；纤维素酶活性与秸秆颗粒质量呈现相同的减少趋势，两者在发酵前期（12h内）快速衰减至一半左右，然后基本维持不变；而βG和木聚糖酶的活性基本维持不变；丁二酸与乙酸的质量比较低（4.5左右）进一步，通过采用预水解SSF工艺，有效提高了发酵过程菌体浓度，丁二酸浓度从45.4g/L提高到47.9g/L，产率从0.567g/g PCS提高到0.598g/g PCS，结合40℃发酵，丁二酸浓度达到52.4g/L，对秸秆产率为0.655g/g PCS，丁二酸/乙酸提高到5.6然后，比较分步水解发酵（SHF）和SSF的发酵参数及酶耗，得出两种发酵工艺路线各有利弊，总体差距不明显，采用自制T. reesei发酵液以及预水解同步糖化发酵工艺相对略好，但是酶的用量与价格是决定秸秆生物炼制丁二酸的主导因素（4）针对纤维素酶的回收利用，初步研究磁性固定化β-葡萄糖苷酶pH值敏感型可逆可溶性聚合物Eudragit L-100固定化纤维素酶的方法，以及固定化酶在水解秸秆中的应用首先，通过条件优化，制得磁性固定化βG，固定化酶活力和固定化酶收率分别达到6.67CBU/g与91.0%红外光谱和扫描电镜图证实壳聚糖Fe3O4和酶有机地结合在一起；Fe3O4除了提供磁性外，还促进了壳聚糖微球对酶的吸附与游离酶相比，固定化βG的最适pH向低pH偏移了0.3，表观米氏常数略有降低，说明固定化酶对底物的亲和性没有下降在协同纤维素酶秸秆水解体系中，固定化βG稳定性良好，反复使用8次（288h），平均秸秆水解率为76.9%其次，优化Eudragit L-100固定化纤维素酶条件，制得固定化酶的酶活力为5FPU/g，固定化酶收率16.2%；固定化酶的溶解pH范围比载体的溶解pH范围略向碱性偏移，酶反应最适pH也比游离酶的最适pH略向碱性偏移在秸秆水解体系中，其水解率仅比游离酶低3%，反复利用10次（400h），平均水解率为80.4%，没有明显下降的趋势当两种固定化酶同时用于秸秆水解体系时，水解时间略有延长，重复使用7次(420h），水解率仍有75%，展现了良好的操作稳定性和应用的前景。
合成生物学 丁二酸
合成生物学丁二酸摘要：一、合成生物学简介1.合成生物学的定义2.合成生物学的发展历程3.合成生物学的研究领域与应用二、丁二酸的合成生物学研究1.丁二酸的概述2.利用合成生物学合成丁二酸的原理3.合成丁二酸的优势与挑战三、合成生物学在丁二酸产业的应用前景1.提高丁二酸产量2.减少生产成本3.拓展丁二酸的应用领域四、我国在合成生物学领域的发展1.政策扶持与资金投入2.我国合成生物学研究的进展3.我国在合成生物学领域的发展策略与建议正文：合成生物学是一门跨学科的科学，通过设计和改造生物系统，实现人造生物功能，从而解决人类面临的问题。
近年来，随着合成生物学技术的不断发展，其在多个领域中的应用也日益广泛。
其中，丁二酸的合成生物学研究就是一个典型的例子。
丁二酸，又称琥珀酸，是一种重要的有机化工原料，广泛应用于化工、医药、食品等行业。
然而，传统的丁二酸生产方法存在能耗高、污染大等问题。
为了解决这些问题，科学家们开始尝试利用合成生物学技术，通过改造微生物的代谢途径，实现丁二酸的生物合成。
首先，合成生物学的原理是通过基因编辑技术，将目标基因嵌入到微生物的基因组中，使其具备合成丁二酸的能力。
在这个过程中，科学家们需要对微生物的代谢途径进行深入研究，找到合适的合成途径，并设计相应的基因表达调控策略，以提高丁二酸的产量。
利用合成生物学合成丁二酸具有许多优势，如低能耗、无污染、可再生等。
然而，这一技术也面临着一些挑战，如微生物的安全性、基因编辑技术的不稳定性等。
因此，在进行丁二酸的合成生物学研究时，需要权衡各种因素，确保项目的顺利进行。
随着合成生物学技术的不断成熟，其在丁二酸产业中的应用前景也日益明朗。
通过合成生物学技术，可以实现丁二酸的高效合成，从而提高产量，降低生产成本。
此外，合成生物学技术还可以拓宽丁二酸的应用领域，如用于生产生物降解塑料等。
在我国，政府对合成生物学领域给予了高度重视，通过制定相关政策，加大资金投入，支持国内合成生物学研究。
合成生物学 丁二酸
合成生物学丁二酸摘要：一、合成生物学简介二、丁二酸的合成生物学应用1.生物制造2.药物开发3.环境保护三、我国在合成生物学的研究进展四、丁二酸在合成生物学中的前景展望正文：合成生物学是一门新兴的交叉学科，旨在通过设计和构建新的生物系统，实现对生物体的精确控制。
它在医药、食品、能源等领域具有广泛的应用前景。
丁二酸作为一种重要的有机酸，其在合成生物学中的应用正逐渐受到关注。
丁二酸的合成生物学应用主要体现在以下三个方面：1.生物制造：丁二酸可用于生产聚合物、塑料等材料。
利用合成生物学技术，研究人员可以改造微生物，使其具备生产丁二酸的能力。
例如，我国科学家通过基因工程手段，成功实现了大肠杆菌生产丁二酸的目的。
这将有助于减少化学合成过程中的污染，推动绿色制造的发展。
2.药物开发：丁二酸及其衍生物具有一定的药用价值，可作为药物中间体。
合成生物学技术可用于研究丁二酸生物合成途径，进而发现新的药物候选分子。
此外，通过对丁二酸代谢途径的调控，还可以实现对疾病的发生和发展过程的控制。
3.环境保护：丁二酸可用于生物降解塑料的生产。
这种塑料可被生物降解，降低对环境的影响。
通过合成生物学技术，可以提高生物降解塑料的降解速度和降解程度，从而实现环境保护的目的。
我国在合成生物学领域取得了显著的研究成果。
在丁二酸的研究方面，科学家们通过基因编辑技术，成功改造了微生物，实现了丁二酸的高效生产。
此外，我国还在积极开展丁二酸衍生物的药物研究和生物降解塑料的开发。
总之，合成生物学在丁二酸的研究和应用方面具有巨大的潜力。
丁二酸的生物合成及生物转化研究
丁二酸的生物合成及生物转化研究丁二酸，又称为丁酸，是一种重要的化学原料，在化工、制药、食品等领域有广泛应用。
目前，丁二酸的生物合成及生物转化研究受到了广泛关注。
一、丁二酸的生物合成丁二酸的生物合成分为两个阶段，首先是异戊二烯酸的合成，然后是异戊二烯酸的氧化生成丁二酸。
异戊二烯酸的合成发生在脂肪酸合成途径中，由酰辅酶A羧化酶在酰辅酶A基础上加入丙酮酸而合成。
异戊二烯酸的氧化反应由二氧化碳酸化酶催化，将异戊二烯酸转化为丁二酸。
目前，研究者通过对该途径相关酶系统的研究，识别了新型的异戊二烯酸合成途径以及新的辅酶A转化酶，为丁二酸的生物合成研究提供了新的思路和方法。
二、丁二酸的生物转化在生物转化途径中，丁二酸可以转化为更复杂的化合物，如丁醇、乙酰丙酮、戊酸等。
其中，丁二酸转化为丁醇的途径最为研究广泛。
丁二酸转化为丁醇的反应由丁醇脱氢酶催化，将丁二酸还原生成丁醇。
研究表明，这个反应途径受到许多因素的影响，如温度、pH值、酶浓度和底物浓度等。
进一步研究表明，丁二酸与其他生物物质之间存在协同作用，可以显著提高丁醇脱氢酶的催化效率，为丁二酸的生物转化提供了新的可行性。
三、丁二酸的应用前景丁二酸作为一种广泛应用的化学原料，具有良好的市场前景。
随着丁二酸的生物合成及生物转化研究的深入，其生产成本也将进一步降低，应用领域也将得到进一步的拓展。
不仅如此，研究表明，丁二酸具有一定的抗病毒、抗菌作用，并且可以用于生产透明纤维素、人工牛淡、染料和香料等。
因此，在未来的发展中，丁二酸的应用前景将更加广泛。
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既不消耗大量试剂，副产物硫酸铵可循环利用
课题研究的意义
目前，国际市场上丁二酸的年需求量超过15,000t， 大部分是通过化学法生产的。但化学法生产丁二酸 会造成大量的污染，且原料是不可再生的石油化工 产品 而发酵法生产具有以下优势：主要原料是农副产品， 价格低廉，且可再生；发酵过程吸收二氧化碳，减 少温室气体的排放，绿色环保；节约大量能源和资 源； 目前，我国发酵法生产丁二酸仍处于起步阶段，离 国际水平还有相当的距离。因此为避免我国丁二酸 产业面临被国外企业垄断的局面，国内有必要加速 发酵法产丁二酸的研究
丁二酸的理化性质
丁二酸是一种常见的天然有机酸，广泛存在
于人体、动物、植物和微生物中。纯净的丁 二酸为无色至白色单斜晶体，有α、β两种晶 形。丁二酸无臭，低毒，可燃。比重1.572， 熔点180℃~187℃，沸点235 ℃。 25 ℃时，在水中的溶解度为6.8g，溶解度随 温度的增加而增大；微溶或几乎不溶于乙醇 、丙酮和乙醚等有机溶剂
丙酸盐生产菌、典型的胃肠细菌、瘤胃细菌能分泌 丁二酸。目前研究中，产丁二酸的微生物主要集中 在产琥珀酸厌氧螺菌、产琥珀酸放线菌、重组大肠
杆菌
菌种
天然菌株产丁二酸能力非常低，且对糖或丁二酸的
耐受性差，因此需要生物工程技术手段对野生菌种
进行改造
Guetter等人筛选出Actinobacillus succinogenes的抗 8g/L氟代乙酸的变异株，丁二酸产量达到110g/L， 这是目前丁二酸发酵中所报道的最高产量
丁二酸的用途
作为重要的有机化工原料及中间体，丁二酸的 应用主要集中在以下几个方面： 作为表面活性剂、清洁剂、添加剂、起泡剂 作为离子螯合剂，如电镀中的溶蚀和点蚀 在食品行业中，作为酸化剂、pH改良剂、抗 菌剂 在医药行业，合成与健康有关的产品，如止 血药、抗生素、氨基酸和维生素的生产 最具有发展前景的领域：作为生物可降解塑 料聚丁二酸丁二醇酯（PBS）的主要原料
目前国内这方面的研究还处在起步阶段，丁二酸的 发酵产量从每毫升几克到几十克不等，产量均不高
代谢调控和发酵工艺
由图可知，PEP羧化激酶是琥珀酸分支代谢中的关键酶之
一，也是生化反应的限速酶。它的主要调控因素是：二氧 化碳和生物素
目前发酵工艺的研究主要集中在：如何让丁二酸产生菌在 代谢过程中最大限度地利用二氧化碳。当前研究者大多数 采用持续不断地通入二氧化碳的发酵工艺，保证丁二酸产 生菌对二氧化碳的固定，这是琥珀酸发酵与其他有机酸发 酵不同的地方
在培养液中加入少量的金属盐对生产速率和产率均有提高， 如，Ca、Mg盐等
提取工艺
经典方法：液/液萃取。缺点是：使用大量的有机溶
剂，影响丁二酸在医药食品行业的应用
析出法：加入Ca(OH)2，产生丁二酸钙结晶析出， 再将盐转化成酸 电渗析技术 美国专利号5958744提出了一种新的工艺。优点：
丁二酸的生产方法
目前丁二酸的生产方法主要有：
化学合成法 生物转化法
菌种
发酵法
代谢调控和发酵工艺
提取工艺
化学合成法
缺点：消耗不可再生的石化资源，对环境造成污染； 底物马来酸酐和催化剂的价格高
生物转化法
缺点：底物富马酸的生产原料也主要是马来酸，所
1 以有着与化学法类似的弊端
发酵法
利用细菌或其他微生物发酵的方法以淀粉、糖或其
他微生物能够利用 的废料为原料来生产琥珀酸及其
衍生物的方法
发酵制备丁二酸的目的：利用廉价原料和营养成分 来获得高产量及高产物浓度，如利用玉米、秸秆等 为基本原料，可得到安全的食品医药级产品，还可 使农产品的深加工及转化为高附加值产品
菌种
丁二酸是一些厌氧和兼性厌氧微生物代谢途径中的 共同中间物
丁二酸的研究进展
丁二酸概况简介
丁二酸的生产方法 课题研究的意义
化学法
生物转化法
发酵法
丁二酸概况
丁二酸(succinic acid)，又名琥珀酸，最早来 源于琥珀中而得名，是三羧酸循环的中间产 物和厌氧代谢的最终产物之一。丁二酸的分 子式为C4H6O4，分子量为118.09，其结构式 如下：